稻曲病菌厚垣孢子和菌核的休眠机制研究

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1、稻曲病菌厚垣抱子和菌核的休眠机制研究湖南农业大学硕士学位研究生选题报告学院年级学科专业研究方向选题名称生物安全科学技术学院2006微生物学植物与病原物互作稻曲病菌厚垣抱子和菌核的休眠机制研究研究生姓名指导教师撰写日期燕玮婷刘二明教授2008年12月填表说明一、本报告在导师指导下由研究生本人撰写，并在相关专家组会议上公开宣讲，广泛征求意见，并经学位点领衔人及相关教研室（研究室）负责人签述意见后，定稿。限中期考核前完成。二、报告的内容应包括二部分：一是本课题研究的目的，对国民经济或学术上的意义，国内外动态和发展

2、趋势；二是本课题研究的内容，实验设计方案（包括使用的主要仪器、设备、药甜和经费预算）、预期效果。这两部分内容用16开纸抄写或打印后，连同本页表格一同装订好，一式两份，一份交导师，一份交研究生处。1•研究目的及意义稻曲病（Ustilaginoideavirens（cooke）Tak）是世界性真菌病害，属于子囊菌纲麦角菌科。也被称为伪黑穗病、黑球病及表粉病，又因稻曲病在水稻丰收年为害严重而被称为“丰收病”［1］。1878年Cooke首先从印度获得稻曲病病原菌的标本并命名为Ustilagovirenso如今稻曲病

3、已广泛分布于亚洲、非洲、南美洲、欧洲各地的水稻主产区，包括澳大利亚、埃及、孟加拉国、印尼、巴西、中国、日本、菲律宾等40多个国家。其中国、日本、菲律宾发生比较严重。由稻曲病菌引起的水稻稻曲病的发现已经有100多年的历史。一般穗发病率为4%~6%,严重达50%以上，粒发病率为0・2%~0・4%,高的可达5%以上。它不仅使机谷率、青米率、碎米率增加，局部田块减产20%-30%,而且当稻谷中含有0.5%病粒时能引起人畜中毒症状［2］。自上世纪九十年代后期，随着农业种植结构调整，优质稻及杂交稻特别是两系杂交稻的大面

4、积推广，氮素化肥用量增大以及病原菌的累积,稻曲病呈加重流行趋势。水稻稻曲病己经成为影响水稻产量和质量的主要病害⑶。可以说稻曲病在我国已上升取代稻白叶枯病的水稻第三大病害。然而，为什么在双季稻区早稻稻曲病不发生或很少发生、而一级稻、屮稻和晩稻又发生重，这是因为病菌的厚垣抱子和菌核的越冬休眠期长（可达8个月以上）。那么是什么原因导致稻曲病菌厚垣抱子和菌核有如此长的休眠期？目前国内外只提到这种现象和有促使厚垣抱子萌发的一些生物学方面的研究［4,5］,却没有专门对其休眠机制进行研究。稻曲病菌的休眠在植物病原真菌屮具

5、有很典型的代表性。因此，开展稻曲病厚垣范子和菌核休眠机制的研究对植物病原真菌休眠机制的揭示有普遍的理论价值，同时对稻曲病的发生期预测和针对性的创新防控技术有十分重要的理论指导意义，亦对其他植物病原真菌越冬休眠机制的阐明有普遍的理论意义和在创新病害防治方法上有重要的实践指导作用。2.研究进展休眠是多数生物的一个重要生物学性状。无论是动植物，还是真菌都有休眠现象。在1969年以前，生物划分为2个界时，真菌被归类为植物界［6］。植物具有正常活力的种子处于适宜的萌发条件而不能正常萌发，称为种子休眠［7］,种子休2眠

6、是植物发育过程的一个暂停现象，是一种有益的生物学特性，是植物经过长期演化而获得的一种对环境条件及季节性变化的生物学适应性⑻。种子的休眠除了在物种的保存、繁衍方面具冇特殊的生物学意义外，在农业生产中也具有一定的经济意义⑼。种子休眠具有很多不同的类型。根据休眠的机制可将种子休眠类型分为物理休眠、化学休眠、生理休眠等;根据休眠原因的起源，乂可分为强迫休眠（条件休眠）和机体休眠（原发性休眠），强迫休眠，指种子由于缺乏适当的条件而不萌发，这种休眠类型最普遍的原因是成熟种子的低含水量，机体休眠类型可分为三组：外部（源）

7、、内部（源）和综合休眠；根据休眠因素所在种子屮的解剖位置可分为外源休眠；种壳休眠G、内源休眠；胚休眠G以及两大类间的各种组合。根据休眠的程度乂可分为浅休眠、中等程度休眠和深休眠等。研究解析种子休眠的机理包括［10］：(1)种皮的阻碍作用和透性变化;⑵存在和缺乏抑制剂；(3)激素的选择作用;⑷光敏色素的活化和钝化形态;(5)分子变化。当然,植物种子的休眠是多种因素引起的，有些种子休眠期的打破还与微生物有密切的关系［11］0真菌的有性和无性抱子可类比为植物的种子，真菌抱子的休眠是指在适合砲子的萌发条件下仍不能萌

8、发》2］・真菌的休眠对它们渡过不良环境和缺乏宿主期阶段(在植物病理学上的越冬或越夏)有重要的生物学意义。根据现有的研究，真菌孑包子的休眠主要有两个类型［12,13,14,15］：(1)内源或结构性休眠(endogenous/constitutivedormancy)，这种休眠类型多为各种有性抱子，如卵抱子、接合抱子、子囊抱子和担抱子及无性的厚垣抱子和冬抱子，其休眠包括砲子的成熟程度、水和营养进入的结构性屏障、代谢